3计算机网络体系结构

DT E 计算机 或 终端
① 保护地(Protective Ground) ② 发送(TXD) ③ 接收(RXD) ④ 请求发送(RTS) ⑤ 允许发送(CTS) ⑥ DCE就绪(DSR) ⑦ 信号地(Signal Ground) ⑧ 载波检测(DCD)
20 22
DTE就绪(DTR) 振铃指示(RI)
图3-1 协议与服务的概念
图3.1 协议与服务的概念
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3.2.2 服务访问点
服务访问点（SAP，Service
Access Point）是指 同一系统中相邻两层实体之间进行交换信息之 处，即（N）层实体和（N＋1）层实体之间的 逻 辑 接 口 ， 也 称 为 插 口 （ Socket ） 或 端 口 （Port）。一个（N）层服务是由一个（N）层 实体作用在一个（N）层SAP上来完成的，虽然 两层之间可以允许有多个SAP，但一个（N）层 SAP只能被一个（N）层实体所使用，并且也只 能为一个（N＋1）层实体所使用；但一个（N） 层实体却可以向多个（N）层SAP提供服务，这 称为连接复用；一个（N＋1）层实体也可以使 用多个（N）层SAP，这称为连接分裂。
协议体系结构，除最高层和最低层以外的任何一 层，均可记为（N），表示“第N层”。 在OSI/RM模型中，协议和服务是两个非常重要 的不同概念。控制两个（N）层对等实体进行通 信的规则的集合称为（N）协议；两个（N）层实 体间的通信在（N）协议的控制下，能够使（N） 层向上一层提供服务，这种服务就称为（N）服 务，接受（N）服务的（N）层服务用户是（N＋ 1）层实体。 上述关于协议和服务的基本概念及相互关系如 图3-1所示。
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3.2.3 数据单元

（1）协议数据单元 （2）接口数据单元 （3）服务数据单元
（N）PCI
（N）SDU
（N）层
（N）PDU
（N-1）ICI
（N-1）IDU （N-1）层 （N-1）PCI （N-1）SDU （N-1）ICI
（N-1）PDU
图3.2 协议数据单元PDU、接口数据单元IDU和服务数据单元SDU
第3章 计算机网络体系结构
网络体系结构概述 3.2 OSI/RM中的重要概 念 3.3 物理层 3.4 数据链路层 3.5 网络层 3.6 公共数据网网络协议 X.25
3.1
3.7 传输层
3.8 传输控制协议TCP
3.9 会话层 3.10 表示层 3.11 应用层
本章学习目标
l 了解开放系统互连参考模型中的若干 重要概念 l 熟悉OSI/RM各层协议的功能及基本原 理并掌握传输控制协议TCP
DTE
接收就绪(RR) 测试方式(TM) 数据方式(DM) 请求发送(RTS) 允许发送(CTS) 接收数据(RxD) 发送数据(TxD)
DCE
RR TM DM RTS CTS RxD TxD 保护地
图2.53 RS-449/V.35主要控制信号
图3-7 RS-449/V.35主要控制信号
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开放系统A （N＋1）层
（N）层服务用户
开放系统B
（N）层
（N＋1）实体 （N＋1）实体 交 交 提 换 提 换 供 服 供 服 服 务 提供（N）层服务 服 务 务 原 务 原 语 语 （N）层协议 （N）实体 （N）实体 提供（N-1）层服务
层间接口
层间接口
（N-1）层
通过（N-1）层连接进行通信 （N）层服务提供者
后沿
7 6 5 4 前沿
0 1 2 3 W =5 S 6 5
7
0 W 1 2 S 6 5
7
0 1 2
4
3 W
4
3
（a）允许发送 0～4 号帧
S （b）允许发送 1～5 号帧
（c）允许发送 4～0 号帧
图3-8 发送窗口Ws 流星控制图
图3-9（a）表示一开始接收窗口处于0号 帧处，接收端准备接收0号帧。0号帧一 旦收到，接收窗口就沿顺时针方向向前 旋转1个号（图3-9（b）），准备接收1 号帧，同时向发送端发送对0号帧的确 认信息。 当陆续收到1号、2号和3号帧时，接收 窗口的位置应如图3-9（c）所示的那样。
（3）功能特性：EIA-232-D的功能特性
与CCITT的V.24建议书一致。它规定了什 么电路应当连接到25根引脚中的哪一根以 及该引脚信号线的作用。图3-6画的是最 常用的10根引脚信号线的作用，其余的一 些引脚可以空着不用。在某些情况下，可 以只用图3-6中的9根引脚（振铃指示RI信 号线不用），这就是常见的9针COM1串行 鼠标接口。
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在OSI中采用了三级抽象：参考模型（即体系结
构）、服务定义和协议规范（即协议规格说明）， 自上而下逐步求精。OSI/RM并不是一般的工业 标准，而是一个为制定标准用的概念性框架。 经过各国专家的反复研究，在OSI/RM中，采用 了如表3-1所示的7个层次的体系结构，表中对于 各层主要功能的简略描述还是很粗浅的，更准确 的概念将在以后的有关章节中给出。
图3.3 服务原语关系 图
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3.2.5 OSI/RM特点分析
OSI/RM的概念比较抽象，它并没有规定具体的
实现方法和措施，更未对网络的性能提出具体的 要求，它只是一个为制定标准用的概念性框架。 OSI/RM七层协议模型上、下大，中间小，这是 因为最高层要和各种类型的应用进程接口，而最 低层要和各种类型的网络接口，因此上、下两头 标准特别多，而中间几层标准就稍简单些。有些 层的任务过于繁重，如数据链路层和网络层，有 些层的任务又太轻，如会话层和表示层。
3.4.2 具有最简单流量控制的数据链路 层协议
为了使收方的接收缓冲区在任何情况下都不会
溢出，最简单的方法是发方从主机每取一个数据 块，就将其送到数据链路层的发送缓冲区中发送 出去，然后等待；收方收到数据帧后，将其放入 数据链路层的接收缓冲区并交付给主机，同时回 应一信息给发送节点表示数据帧已经上交给主机， 接收任务已经完成；发方收到由接收站点发过来 的双方事先商定好的信息，则从主机取下一个新 的数据帧再发送。在这种情况下，收方的接收缓 冲区的大小只要能够装得下一个数据帧即可，这 就是最简单最基本的停止-等待（Stop-and-Wait） 返回本节 协议。
3.4 数据链路层
3.4.1 3.4.2 协议 3.4.3 3.4.4

数据链路层的基本概念 具有最简单流量控制的数据链路层 滑动窗口协议 高级数据链路控制HDLC
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3.4.1 数据链路层的基本概念
数据链路层的主要作用是：通过一些数据链路
层协议和链路控制规程，在不太可靠的物理链路 上实现可靠的数据传输。“线路（Line）”、 “链路（Link）”和“数据链路”是不同的概念。 线路中间没有任何交换节点，而链路是一条无源 的端到端的物理线路段，在进行数据通信时，两 台计算机之间的通信链路往往是由许多线路串接 而成。把实现控制数据传输的一些规程的硬件和 软件加到链路上就构成了像数据管道一样的数据 链路。有时往往将链路称为物理链路，而将数据 链路称为逻辑链路，即物理链路加上必要的通信 返回本节 规程就是数据链路。

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3.3.3 RS-449/V.35的信号定义
RS-449实际上由下列三个接口标准组成：
（1）RS-449：规定了接口的机械特性、功能
特性和规程特性。 （2）RS-423-A：规定了在采用非平衡传输时 （此时所有电路共用一个公共地）的电气特性， 它采用单端输出和差分输入电路。 （3）RS-422-A：规定了在采用平衡传输时 （此时所有电路没有公共地）的电气特性，它 采用双端差分输出、差分输入，这时信号传输 线不和地线发生关系。
图3-2 协议数据单元PDU、接口数据单元IDU和服务数据单元SDU
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3.2.4 服务原语
服务原语（Service
Primitive）是指服务用户与 服务提供者之间进行交互时所要交换的一些必要 信息。OSI/RM规定了四种服务原语类型，如表32所示。
从使用服务原语的角度考虑，可将服务分为需
表3-1 OSI/RM七层协议模型
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3.2 OSI/RM中的重要概念
3.2.1 系 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5

协议和服务的区别及相互关 服务访问点 数据单元 服务原语 OSI/RM特点分析
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3.2.1 协议和服务的区别及相互 关系 在开放系统互连参考模型OSI/RM中采用了七层

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3.1 网络体系结构概述
1974年，美国IBM公司首先公布了世界上第一
个计算机网络体系结构（SNA，System Network Architecture），凡是遵循SNA的网络设备都可以 很方便地进行互连。 1977年3月，国际标准化组织ISO的技术委员会 TC97成立了一个新的技术分委会SC16专门研究 “开放系统互连”，并于1983年提出了开放系统 互连参考模型，即著名的ISO 7498国际标准（我 国相应的国家标准是GB 9387），记为OSI/RM。

DTE 数据终端 设备
用户环境
通信环境 通信设施 用户设施
用户设施
图2.49 DTE通过DCE与通信传输线路相连
图3-4 DTE通过DCE与通信传输线路相连
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3.3.2 EIA-232-D/V.24接口标准
（1）机械特性：EIA-232-D遵循ISO
2110关于 插头座的标准，使用25根引脚的DB-25插头座， 它的两个固定螺丝中心之间的距离为47.040.17 mm，其他方面的尺寸也都有详细的规定，DTE 上安装带插针的公共接头连接器，DCE上安装带 插孔的母接头连接器，其引脚编号如图3-5所示， 引脚分为上、下两排，分别有13根和12根引脚， 当引脚指向人的方向时，从左到右其编号分别为 1～13和14～25。